Fy_103_Elektromagnetické jevy_Elektromagnetická indukce Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Fy_103_Elektromagnetické jevy_Elektromagnetická indukce Autor: Mgr. Libor Sovadina Škola: Základní škola Fryšták, okres Zlín, příspěvková organizace

Anotace: Digitální učební materiál je určen pro opakování, upevňování a rozšiřování učiva Materiál rozvíjí poznatky získané v hodinách fyziky Je určen pro předmět Fyzika a ročník 9.

Elektromagnetické jevy Pod tímto označením si můžeme představit všechny jevy, ve kterých se projevuje společně elektrická a magnetická síla. S elektromagnetickými jevy se v životě setkáme například u elektromagnetu (elektronický vrátný – otevírání dveří), nebo v kovošrotu (přeprava kovového odpadu). Elektromagnetismus je také název pro oblast fyziky, která tyto jevy zkoumá.

Elektrické a magnetické pole Elektrické a magnetické pole se vyskytuje velmi často společně. Jak elektrické, tak i magnetické pole jsou schopny se vzájemně vybudit a ovlivňují se. Stejně tak obě pole ovlivňují částice s elektrickým nábojem. Jedním z možných využití vzájemné vazby mezi elektrickým a magnetickým polem je elektromagnet. Jedná se o cívku, která se při průchodu elektrického proudu chová jako magnet. Magnetické pole lze tedy zapnutím a vypnutím elektrického proudu v cívce zapínat a vypínat.

Zákon elektromagnetické indukce Zákon elektromagnetické indukce je fyzikální zákon, který vyslovil v r. 1831 Michael Faraday. Tento zákon pojednává o vzniku elektrického napětí v uzavřeném elektrickém obvodu, který je způsoben změnou magnetického pole v okolí vodiče. Tento jev se označuje elektromagnetická indukce. Pohyb magnetu uvnitř cívky je jeden z možných způsobů vzniku elektromagnetické indukce

Vznik indukovaného napětí Elektrickým obvodem může začít procházet elektrický proud, pokud nastane jedna či více z následujících situací: smyčka vodiče se začne pohybovat zdroje magnetického pole (magnety) se začnou pohybovat magnetické pole se začne měnit, např. v důsledku změny elektrických proudů, které jsou zdrojem magnetického pole (vznik střídavého proudu).

Michael Faraday Michael Faraday (1791 - 1867) významný anglický chemik a fyzik V roce 1831 objevil elektromagnetickou indukci, magnetické a elektrické siločáry. Jeho objev byl významný v tom, že doposud se elektrická energie vyráběla pouze chemickou metodou z baterií. Faraday tak položil základ pro vznik elektromotoru a dynama.

Zákon elektromagnetické indukce „Změnou magnetického pole v okolí cívky se v cívce indukuje el. napětí a v uzavřeném obvodu prochází indukovaný proud. Směr proudu je závislý na směru změny magnetického pole a na orientaci pólů magnetu vůči cívce.“

Faradayova klec je známá již od 19. století. Její princip je založen na tom, že elektrický náboj je soustředěn pouze na povrchu vodiče, nikoli uvnitř vodiče. Faradayovy klece se využívá zejména tam, kde je třeba chránit zařízení či osoby před škodlivým elektromagnetickým polem. Faradayovou klecí je do určité míry i automobil. Může proto posádku chránit například před účinky blesku. Pokud by uhodil do auta blesk, sjede po vnější straně (po karoserii) a nám se nic nestane, pokud se zrovna nedotýkáme nějaké kovové části auta.

Lenzův zákon Směr elektrického proudu, který je ve smyčce indukován je určen tzv. Lenzovým zákonem (Lenzovým pravidlem). Tento zákon říká : indukovaný elektrický proud vytváří magnetické pole, které se snaží působit proti změnám, které indukci elektrického proudu způsobují.

Flemingovo pravidlo levé ruky Flemingovo pravidlo levé ruky používáme k určení směru magnetické síly, která působí na vodič v magnetickém poli. Je pojmenováno po J. A. Flemingovi. Znění : „Položíme-li otevřenou dlaň levé ruky na vodič, kterým protéká proud tak, aby natažené prsty ukazovaly směr proudu a indukční čáry vstupovaly do dlaně, vztyčený palec pak ukazuje směr magnetické síly.“

Heinrich Lenz byl německý fyzik, který formuloval Lenzův zákon. Původně studoval na kněze, ale později se rozhodl pro chemii a fyziku. Později cestoval a zkoumal klimatické podmínky a fyzikální vlastnosti mořské vody. Po cestách začal pracovat na univerzitě v Sankt Petersburgu v Rusku, kde působil jako děkan katedry matematiky a fyziky. Zde také začal studovat elektromagnetizmus.

Heinrich Lenz

Otázky k opakování Které jevy označujeme ve fyzice pojmem elektromagnetismus ? Kde se v praktickém životě můžeme setkat s využitím elektromagnetismu ? Jak může dojít ke vzniku indukovaného napětí ve vodiči ? K čemu se používá principu Faradayovy klece ? O čem pojednává Lenzův zákon ? K čemu se používá Flemingovo pravidlo levé ruky ?

Správné odpovědi Jevy u kterých dochází ke vzájemnému působení elektrického a magnetického pole. U domovního zvonku, elektromagnetu, jeřábu v kovošrotu. Nejčastěji změnou magnetického pole v okolí vodiče ? K ochraně osob a těles před elektromagnetickým polem. Zákon popisuje podmínky vzniku indukovaného proudu. K určení směru působící magnetické síly.

Použité zdroje: www.wikipedie.org www.pixabay.com Soubor:Michael Faraday - Project Gutenberg eText 13103.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 6.10.2008 [cit. 2013-07-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Michael_Faraday_-_Project_Gutenberg_eText_13103.jpg File:EKLenz.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 24.9.2007 [cit. 2013-07-14]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EKLenz.jpg File:ManoLaplace.svg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 7.3.2009 [cit. 2014-11-19]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ManoLaplace.svg